3. СТЕНДЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ВИБРАЦИИ
Для стендов с электромагнитным возбуждением (см. гл. XV) характерно:
а) проведение испытаний на фиксированных частотах 50 и 100 Гц; в отдельных конструкциях возможны испытания с переменными частотами от 15 до 500 Гц;
б) проведение испытаний на резонансных режимах с переналадкой механической части стенда (изменение масс и жесткости упругих элементов);
в) возможность получения значительных вынуждающих сил
г) невозможность воспроизведения вибрации по заданной программе (вибрация близка к гармонической только при резонансных режимах);
д) относительная простота конструкции стенда и системы управления;
е) устойчивость к воздействию внешней среды;
ж) практическое отсутствие магнитных полей в зоне проведения испытаний.
Применяются схемы стендов: 1) с подмагничиванием постоянным током; 2) без подмагничивания. В первом случае можно получить режим с частотой, равной частоте
переменного тока - во втором случае частота колебаний внбростенда удваивается. Некоторые схемы электромагнитов, распространенных в испытательных вибростендах, показаны на рис. 3, а-г.
Во всех приведенных схемах электромагниты выполнены с подмагничиванием постоянным током. Схема, приведенная на рис. 3, г, в зависимости от расположения и соединения обмоток переменного тока позволяет возбуждать как прямолинейные, так и угловые колебания стола вибростенда.
Рис. 3. Схема магнитопроводов вибростендов с электромагнитным возбуждением
Рис. 4. Схема электромагнитного вибростеида с двумя электромагнитами
Рис. 5. Схема электромагнитного вибростенда с одним электромагнитом
Основными частями испытательного вибростенда являются электромагнитная система: подвижная система, состоящая из стола (платформы) и присоединенных к нему масс: упругие элементы система питания и управления стендом. В некоторых стендах для установки при испытаниях в резонансных режимах используются дополнительные массы, упругоприсоединенные к подвижной системе. На рис. 4 изображена схема вибростенда для воспроизведения прямолинейной вибрации в горизонтальном направлении. Возбуждение стенда осуществляется через тиратронный преобразователь с возможным диапазоном частот от 15 до 400 Гц с помощью двух электромагнитов 1. Вибрационный стол 2 имеет пазы для крепления испытуемых изделий. Стенд предназначен для работы в резонансных режимах. Частота свободных колебаний подвижной системы стенда изменяется в зависимости от длины упругих консольных стержней 3 и присоединенных масс 4. Действительный диапазон испытаний зависит также от массы испытуемого изделия. При изделиях с малой массой рабочий диапазон составляет примерно 30—70 Гц. Максимальная допустимая амплитуда перемещения составляет 3 мм. Дополнительные упругие элементы 5 предназначены для возвращения стола в положение равновесия.
Динамический расчет подвижной системы сводится к исследованию вибрации системы с двумя степенями свободы. Для полного исследования динамики стенда следует также использовать уравнения электромагнитного преобразователя (см. гл. XV).
На рис. 5 представлена схема вибростенда с одним электромагнитом. Стенд предназначен для испытаний вибрацией, возбуждаемой в вертикальном направлении,